При существовании в зоне комфорта тело человека испаряет 400—500 мл воды в сутки через дых. пути и около 700—800 мл воды через кожные покровы за счет перспирации, а также 300—500 мл пота.

В этих условиях на испарение приходится до 20 % всей теплоотдачи. При значительном снижении температуры окружающей среды потоотделение практически прекращается. Дыхание становится более редким и интенсивность парообразования через легкие снижается. В этих условиях доля испарения в общей теплоотдаче снижается, но возрастает роль теплоизлучения, конвекции, теплопроведения.

Чем выше температура окр. среды по отношению к температуре кожи, тем большее значение приобретает испарение как путь теплоотдачи, сохраняющий постоянство температуры тела.

Испарение воды зависит от относ. влажности воздуха. В насыщенном до 100 % водяными парами воздухе вода не испаряется. Поэтому при значит. влажности воздуха высокая t переносится тяжелее, чем при низкой влажности. В насыщенном водяными парами воздухе (например, в бане) пот выделяется в большом кол-ве, но не испаряется, а стекает с кожи. Такое потоотделение без испарения не эффективно, так как не способствует отдаче тепла. Только та часть пота, которая испаряется с поверхности кожи, имеет реальное значение для теплоотдачи. Эта часть пота составляет так называемое эффективное потоотделение.

Плохо переносится непроницаемая для воздуха одежда (защитная резиновая и др.), препятствующая испарению пота: слой воздуха между одеждой и телом быстро насыщается парами воды, и дальнейшее испарение пота прекращается. Человек плохо переносит сравнительно невысокую температуру окр. среды (32 °С) при влажном воздухе. В совершенно сухом воздухе человек может находиться без заметного перегревания в течение 2—3 ч при температуре 50—55 °С и 8—10 мин даже при температуре 100—110 °С.

Испарение как один из путей теплоотдачи у детей имеет существенные особенности. С одной стороны, процесс испарения воды через легкие ребенка достаточно интенсивен и даже превышает соответствующий показатель у взрослого. Однако потоотделение у детей значительно менее интенсивно, чем у взрослого человека, что резко снижает возможность теплоотдачи посредством испарения пота. Окончательно и в полном объеме потовые железы у детей созревают только к 5—7 годам.

Гипотермия. Нейрогуморальные реакции, направленные на поддержание изотермии тела при охлаждении. Использование гипотермии в медицине.

Если человек длит. время находится в условиях значительно пониженной температуры окружающей среды, температура тела может снизиться ниже нормального уровня. При снижении t ниже 36 °С развивается состояние, называемое гипотермией. Развитию гипотермии способствуют факторы, увеличивающие теплоотдачу, например, холодный воздух, движущийся с высокой скоростью, повышенная влажность. Переохлаждение развивается в три стадии.

1) Во время I стадии, компенсации, при снижении температуры среды обитания уменьшается теплоотдача и увеличивается теплопродукция.

2) Во II стадии, переходной, вследствие нарушения механизмов терморегуляции периферические сосуды расширяются, поэтому теплоотдача увеличивается и температура тела начинает быстро понижаться.

3) В III стадии, декомпенсации, теплоотдача еще более возрастает, а теплопродукция снижается, вследствие чего организм становится пойкилотермным и принимает температуру окр. среды. В этот период снижается активность ЦНС и возникает сон, происходит угнетение дыхания и кровообращения.

При температуре тела ниже 33°С активность центров терморегуляции подавляется, что ведет к снижению термоустойчивости. При этом сосуды кожи расширяются, теплая кровь приливает к коже из глубины тела («ядра»), что вызывает ощущение тепла, покоя; речевой контакт с замерзающим становится невозможным. При температуре тела 24 °С объем циркулирующей крови составляет 15—20 % от исходного; при температуре около 20 °С останавливается сердце и прекращается дыхание.

Холодовое воздействие

В ответ на охлаждение происходит возбуждение холодовых рецепторов кожи, импульсация от них поступает в центры гипоталамуса. От центра терморегуляции идут сигналы к эффекторам, в результате прежде всего уменьшается потоотделение, изменяется поза, происходит снижение притока крови на периферию посредством сужения сосудов. При воздействии холода сосуды кожи, главным образом артериолы, суживаются, поэтому большая часть крови поступает в сосуды внутренних областей тела. В поверхностных слоях кожи циркулирует меньшее кол-во крови, кожа охлаждается, поэтому умен. излучение и проведение тепла в окружающую среду. У человека по мере прохождения крови по крупным артериям рук и ног ее температура значительно снижается. Прохладная венозная кровь, возвращаясь внутрь тела по сосудам, расположенным близ артерий, получает большую долю тепла, отдаваемого артериальной кровью (противоточный теплообмен), что способствует возвращению части тепла к внутренним областям тела. При t=нулю, такая система не выгодна, так как в результате интенсивного обмена тепла между артериальной и венозной кровью температура конечностей может упасть ниже точки замерзания (отморожение).

При более интенсивном холодовом воздействии, когда, несмотря на сужение поверхностных сосудов и минимальное потоотделение, уровень средней температуры становится ниже, чем величина установочной температуры, активизируются процессы теплопродукции за счет механизмов:

1) сократительного термогенеза — продукции тепла в результате сокращения скелетных мышц;

2) несократительного (недрожательного) термогенеза — продукции тепла за счет активации гликолиза, гликогенолиза и липолиза в скелетных мышцах, печени, в буром жире.

При охлаждении происходит увеличение притока афф. нервных импульсов от холодовых рецепторов кожи в гипоталамус. В результате его нейроны возбуждаются и посылают через ядра среднего и продолговатого мозга поток эфф.х нервных импульсов к мотонейронам сп. мозга, которые усиливают ритмическую импульсацию, идущую к скелетным мышцам шеи, туловища и конечностей. Первоначально это проявляется в росте тонического напряжения мышцы, сокращений она при этом не совершает. При сравнительно слабом охлаждении в мышцах при их видимом покое возникают одиночные сокращения отдельных волокон, что позволяет повысить общую теплопродукцию на 20 — 40%. В терморегуляционный тонус последовательно вовлекаются мышцы подбородка, шеи, верхнего плечевого пояса, туловища, сгибатели конечностей. Этим объясняется принятие определенной позы, уменьшающей площадь поверхности тела, контактирующей с внешней средой. При дальнейшем охлаждении, когда начинается снижение внутренней t организма, возникает холодовая дрожь. В этом случае совершается минимальная механическая работа, и почти вся метаболическая энергия в мышце освобождается в виде тепла. Теплопродукция организма человека при холодовой мышечной дрожи увеличивается в 2 — 3 раза и более.

Одновременно через СНС и железы внутренней секреции происходит стимуляция обмена веществ, т.е. несократительного термогенеза. При действии холода нарастает выработка тропных гормонов гипофиза, происходит выброс катехоламинов из надпочечников и тироксина из щит. железы. Эти гормоны активируют ферменты, катализирующие гликогенолиз в скелетных мышцах и печени, а также липолиз в жировой ткани. В кровоток выделяются и в последующем окисляются с образованием большого количества тепла свободные жирные кислоты и глюкозофосфаты. Под влиянием гормонов происходит разобщение процессов окисления и фосфорилирования, поэтому большая часть энергии превращается в тепло. Норадреналин и адреналин вызывают быстрое, но непродолжительное увел. теплопродукции. Более продолжительное усиление обменных процессов достигается под влиянием гормонов щит. железы — тироксина и трийод-тиронина.

За счет сократительного и несократ. термогенеза теплообразование может возрастать в 3 — 5 раз.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИПОТЕРМИИ В МЕДИЦИНЕ. При гипотермии, используемой при некоторых хирургических операциях, кроме охлаждения организма, применяют фармакологические препараты с целью блокирования приспособительных реакций, направленных на сохранение регулируемой температуры тела. В этой ситуации температура тела может без опасности для организма снижаться до 24—28°С, при этом уменьшается потребление мозгом кислорода. В таких условиях возникает возможность выключения деятельности органов дыхания или сердца на период 15—20 мин, что позволяет выполнить хирургическую операцию.